企業(yè)風險綜合監(jiān)視及聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用

時間:2022-06-30 03:02:13

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企業(yè)風險綜合監(jiān)視及聯(lián)動系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用

摘要:為了實時監(jiān)督、管控中低安全風險的科研及生產(chǎn)性企業(yè)的安全生產(chǎn)過程,提出了一種在現(xiàn)有企業(yè)安全管控基礎(chǔ)上,融合智能視頻的自動監(jiān)控技術(shù),可進行自動控制,并有效監(jiān)測現(xiàn)場風險點的異常狀態(tài)。該系統(tǒng)通過采集現(xiàn)場智能視頻等智能傳感設(shè)備的數(shù)據(jù),經(jīng)過本地及遠程服務(wù)器的綜合分析后,輸出報警及控制信號,提升企業(yè)安全管理水平。該系統(tǒng)具有通用擴展性強、配置簡單、安裝部署方便、企業(yè)改造成本低、可維護性高等特征,具有較高的推廣價值和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞:PLC;風險;智能視頻;聯(lián)動控制;安全生產(chǎn)

近年來,受從業(yè)人員安全教育不規(guī)范、安全管理手段落后、經(jīng)濟利益的影響,國內(nèi)各類工業(yè)企業(yè),尤其是?;髽I(yè)安全生產(chǎn)事故頻發(fā),安全形勢較為嚴峻。為了避免各類事故的發(fā)生,國務(wù)院安委辦下發(fā)《關(guān)于實施遏制重特大事故工作指南構(gòu)建雙重預(yù)防機制的意見》,對安全風險分級管控提出了制度、規(guī)范要求,實現(xiàn)對企業(yè)風險的超前預(yù)控?,F(xiàn)場作業(yè)過程中的風險管控、作業(yè)結(jié)束后管控措施持續(xù)改進,成為企業(yè)安全不斷探索的方向[1-2]。

1風險綜合監(jiān)視聯(lián)動系統(tǒng)

企業(yè)的安全生產(chǎn)風險管控通過事前、事中風險管控,可實現(xiàn)作業(yè)開工前的風險超前預(yù)控、現(xiàn)場作業(yè)過程中的風險管控、安全生產(chǎn)作業(yè)結(jié)束后管控,管控措施應(yīng)持續(xù)改進全過程閉環(huán)管理流程。風險綜合監(jiān)視、聯(lián)動系統(tǒng)指企業(yè)對自身存在的危險源進行辨識,識別并評估存在的風險。根據(jù)風險等級制定相應(yīng)的管控措施,并利用自動化、信息化和智能化手段,融合智能視頻、智能傳感技術(shù),實現(xiàn)對風險的應(yīng)急聯(lián)動處置,減少由于人為因素對安全生產(chǎn)的不利影響,并將風險控制在可接受的范圍內(nèi),消除安全隱患,降低安全事故發(fā)生的概率。目前,國內(nèi)大量的中小型科研單位和生產(chǎn)企業(yè)均具備特定和普遍的安全風險,大部分風險點均屬于中低風險,在管控能力上距離預(yù)期效果存在較大差距,若現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、問題處理不及時,會直接影響管控效果。針對企業(yè)常見的風險管控難點,對管控能力不足的風險進行歸納,并對相關(guān)問題采用針對性的管控方式,提升企業(yè)整體風險監(jiān)控和應(yīng)急聯(lián)動的能力。風險點及擬管控方式如表1所示。由表1可知,可采用智能視頻聯(lián)動的方式,輔助風險管控。智能視頻可通過智能攝像機采集、分析現(xiàn)場視頻,再發(fā)送遠程或本地控制信號,實現(xiàn)報警或控制現(xiàn)場設(shè)備的聯(lián)動。

2系統(tǒng)設(shè)計

2.1系統(tǒng)總體架構(gòu)。風險綜合監(jiān)視及聯(lián)動系統(tǒng)整體的部署架構(gòu)和各管控設(shè)備間存在關(guān)聯(lián)。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)自下而上可分為數(shù)據(jù)采集層、聯(lián)動控制層、應(yīng)用管理層。數(shù)據(jù)采集層主要為智能傳感設(shè)備,可采集企業(yè)的安全狀態(tài)數(shù)據(jù),如人臉識別、熱成像、違章檢測等智能攝像機;聯(lián)動控制層為聯(lián)動控制系統(tǒng)的核心控制部分,包括聯(lián)動控制箱、門禁、電磁閥、風扇、起重機械開關(guān)等聯(lián)動控制設(shè)備;應(yīng)用管理層主要為各類分析管理服務(wù)器,實現(xiàn)對系統(tǒng)各類接入數(shù)據(jù)的統(tǒng)一統(tǒng)計、分析和管理。2.2智能視頻。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)可獲取企業(yè)各區(qū)域的圖片資源,并根據(jù)智能系統(tǒng)進行處理,得到輸出結(jié)果,并處理提升效率。由于視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)總量龐大、種類復(fù)雜,若通過人工巡檢的方式進行監(jiān)控,會導(dǎo)致成本浪費,管控效果不理想,引入智能視頻,替代部分風險點的人工巡檢,是安全風險管控的必要措施[3]。目前,智能視頻的實現(xiàn)方式主要有兩大類,基于智能分析服務(wù)器,通過接入攝像機的視頻流進行分析,可分析多路視頻流;基于智能攝像機的前端分析,攝像機可根據(jù)攝像機本機的判斷結(jié)果,直接輸出識別結(jié)果。智能視頻聯(lián)動控制總體架構(gòu)如圖2所示。視頻智能分析技術(shù)、應(yīng)用發(fā)展較為成熟,企業(yè)改造時可從市面上選擇具備各種成熟技術(shù)的智能攝像機、智能視頻系統(tǒng)。若采用后端服務(wù)器識別的方式,企業(yè)已安裝的攝像機可直接使用,以降低實施成本[4]。本文以煙火智能識別及聯(lián)動處置為例介紹本次設(shè)計。目前,攝像機的煙火識別主要通過后端圖像分析、前端紅外熱成像技術(shù)兩種方式進行操作[5]。紅外熱成像攝像機在高溫物體識別速度,準確性、預(yù)警方面總體優(yōu)于后端圖像識別方式,煙霧的識別效果較弱,在火焰被遮擋的情況下,無法快速識別火情,企業(yè)可根據(jù)管控區(qū)域的實際情況選用適合的攝像機。??禑岢上駭z像機采用前端熱成像技術(shù),主要通過溫度對火情進行判斷,對車棚可能涉及的著火的因素、溫度進行研究和判斷。煙火識別方式對比如表2所示。(1)車棚內(nèi)可能存在的火災(zāi)因素。①線路短路或老化造成電纜溫度過高,電纜聚氯乙烯絕緣工作溫度約為70℃。②電動車電瓶著火火點初始溫度為130℃。③煙頭表面溫度大于170℃。④紙張燃燒,火點初始溫度大于130℃。⑤木材燃燒,火點初始溫度大于250℃。⑥棉布燃燒,火點初始溫度大于150℃。(2)高溫的情況會對火災(zāi)產(chǎn)生干擾因素。①常州地區(qū)夏季最高氣溫在40℃左右,地表溫度最高約為50℃。②打火機火焰表面溫度約260℃,由于打火機火焰表面覆蓋了一層丁烷氣體,因此,打火機火焰熱成像識別初始溫度僅為60℃。經(jīng)過以上分析判斷,熱成像攝像機溫度的報警值應(yīng)設(shè)置為70℃。車棚內(nèi)出現(xiàn)異常的情況時,熱成像攝像機在5s內(nèi)快速識別溫度異常情況,并直接通過攝像機本地輸出開關(guān)量信號,驅(qū)動智能音柱播放語音報警。熱成像攝像機將溫度異常事件發(fā)送到本地應(yīng)用服務(wù)器,本地應(yīng)用服務(wù)器將異常事件發(fā)送至安全系統(tǒng)云服務(wù)器,并通知相關(guān)人員,提醒相關(guān)人員及時處理事件。

3結(jié)語

本文提出了一種基于智能傳感設(shè)備的風險監(jiān)視及聯(lián)動系統(tǒng)的設(shè)計,并提出了該系統(tǒng)的原理、整體架構(gòu)和實現(xiàn)方式,采用該設(shè)計的安全管控系統(tǒng),在某煤礦自動化設(shè)備科研企業(yè)進行了現(xiàn)場使用,實現(xiàn)了智能識別、遠程監(jiān)測、本地控制、集中管理的目標,且具有安裝維護簡單、企業(yè)改造成本低、管控提升效果明顯等特征,得到了用戶的一致認可,為提升企業(yè)安全管控能力提供了一種思路,具備較強的推廣效果。

參考文獻

[1]國務(wù)院安委辦出臺意見推進構(gòu)建安全風險分級管控和隱患排查治理雙重預(yù)防機制[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2016,12(10):159.

[2]高吉祥.基于風險管控的供電企業(yè)安全生產(chǎn)探討[J].電力自動化,2019(8):93-94.

[3]張言杰,丁劍.煤礦智能視頻監(jiān)控與自動化系統(tǒng)的聯(lián)動[J].自動化應(yīng)用,2018(6):15-18.

[4]黃凱奇,陳曉棠,康運鋒,等.智能視頻監(jiān)控技術(shù)綜述[J].計算機學(xué)報,2015(6):1093-1118.

[5]陳子龍.智能視頻監(jiān)控在智慧城市建設(shè)中的新發(fā)展與新應(yīng)用[J].中國安防,2019(4):62-64.

作者:羅俊龍 陳常豪 馮黎莉 單位:天地(常州)自動化股份有限公司